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内容简介
在电子战接收机的数字信号处理技术领域，本书是认可度较高的参考书。本书为当今各种复杂接收机系统的数字处理实践提供了从基础概念和设计步骤，到数字接收机新技术发展的设计指南，给出了模拟并实现电子战接收机的详细指导，讨论了如何有效地实现模数转换、深入分析了用于电子战中的接收机，介绍了过零点技术。全书在前版基础上新增4章，并补充了许年来的新概念，为读者提供了解决宽带接收机关键技术问题的实用方案，可帮助读者设计出时下先进的电子战接收机。
目录
第1章 导论 11.1 宽带系统 11.2 数字方法 11.3 电子战接收机研发的难点 21.4 本书的结构安排 31.5 说明 4参考文献 4第2章 电子战接收机的要求和特 52.1 引言 52.2 电子战简介 52.3 侦察接收机和通信接收机的 区别 62.4 电子战接收机面临的信号环境 72.5 电子战接收机的要求 92.6 电子战接收机测量的信号参数 92.7 频率信息 102.8 到达角信息 122.9 电子战接收机的输出 122.10 模拟接收机概述 132.11 瞬时测频接收机 142.12 信道化接收机 152.13 布拉格盒接收机 162.14 压缩(微扫)接收机 172.15 数字接收机 172.16 电子战接收机的特和能 192.16.1 单信号 192.16.2 两个同时到达信号 202.17 电子战接收机的发展趋势 202.17.1 理论问题的解决方案 202.17.2 排队接收机 212.17.3 用于到达角测量的压缩接收机 212.17.4 信道化IFM接收机 212.17.5 数字接收机 212.18 电子战处理机 222.18.1 信号分选 222.18.2 脉冲重复间隔的产生 232.18.3 雷达识别 242.18.4 跟踪 242.18.5 重访问 242.19 电子战接收机设计目标 242.20 小结 25参考文献 25第3章 傅里叶变换 283.1 引言 283.2 傅里叶级数和连续傅里叶变换 283.3 常用函数 293.3.1 矩形函数 293.3.2 冲激函数 303.3.3 梳状函数 313.4 傅里叶变换的质 333.4.1 线 333.4.2 奇偶 343.4.3 对偶 343.4.4 共轭及共轭对称 343.4.5 尺度变换特 353.4.6 时移特 353.4.7 频移特 353.4.8 微分特 353.4.9 积分特 363.4.10 卷积特 363.4.11 帕斯瓦尔定理 373.5 举例 393.6 离散傅里叶变换 453.7 信号的数字化 453.8 离散傅里叶变换的推导 463.8.1 图形描述 463.8.2 解析方法 483.9 关于DFT的进一步讨论 503.9.1 频带限制 503.9.2 不匹配的时间间隔 513.9.3 混叠效应对实值数据的影响 513.9.4 循环卷积和线卷积 523.10 窗函数 553.10.1 矩形窗 563.10.2 高斯窗 573.10.3 a阶升余弦窗 583.10.4 广义汉明窗 583.11 快速傅里叶变换 593.11.1 推导 593.11.2 使用复数FFT运算符计算实值输入 623.12 接收机使用DFT的潜在优势 633.12.1 初始数据积累 633.12.2 滑动DFT 643.13 小结 64参考文献 65第4章 与傅里叶变换相关的运算 674.1 引言 674.2 周期图 674.2.1 平均周期图 674.3 补零技术 694.4 加窗后的峰值位置估计 714.4.1 加矩形窗后的峰值位置估计 714.4.2 加汉宁窗后的峰值位置估计 734.5 通过迭代运算进行峰值位置估计 744.6 通过FFT确定实际频率 764.7 自相关 774.8 自相关(Blackman-Tukey)谱估计 784.9 FFT在自相关谱估计中的应用 794.10 奈奎斯特欠采样的基本思想 814.11 奈奎斯特欠采样系统中的相位关系 844.12 奈奎斯特欠采样中的问题及其解决方法 864.13 通过抽取技术实现DFT 884.14 抽取技术在电子战接收机中的应用 894.15 简化的抽取技术 91参考文献 92第5章 模数转换器、放大器及其接口 945.1 引言 945.2 关键器件的选择 945.3 模拟接收机和数字接收机的灵敏度比较 955.4 基本的采样保持电路 955.5 基本的模数转换器能和输入带宽 965.6 模数转换器的大输入信号和小输入信号 985.7 理想模数转换器的量化噪声 995.8 由处理带宽决定的噪声电平和颤动效应 1005.9 寄生响应 1015.10 寄生响应幅度的分析 1025.11 寄生响应幅度的进一步讨论 1055.12 噪声对模数转换器的影响 1085.13 采样窗口抖动的影响 1105.14 对模数转换器的要求 1125.15 符号 1125.16 噪声系数和三阶截点 1135.17 级联放大器的特 1155.18 模数转换器 1185.19 放大器和模数转换器组合的噪声系数 1195.20 放大器和模数转换器间的接口 1205.21 M和M' 的意义 1215.22 计算机程序和运行结果 1215.23 设计实例 1235.24 实验结果 1245.24.1 噪声系数测量 1245.24.2 动态范围测试 125参考文献 128第6章 下变频器 1346.1 引言 1346.2 基带接收机的频率选择 1346.3 频率变换 1356.4 同相(I)和正交(Q)信道变换 1376.5 I/Q信道的幅相不平衡 1386.6 模拟I/Q下变频器 1416.7 产生I/Q信道的数字方法 1436.8 希尔伯特变换 1436.9 离散希尔伯特变换 1456.10 离散希尔伯特变换实例 1486.11 采用特殊采样方案的窄带I/Q信道 1496.12 采用特殊采样方案的宽带I/Q信道 1506.13 实现宽带数字I/Q信道的滤波器硬件设计 1526.14 I/Q信道不平衡的数字校正 1536.15 I/Q信道间不平衡的宽带数字校正 155参考文献 158第7章 灵敏度与信号检测 1607.1 引言 1607.2 电子战接收机的检测方法 1607.3 数字电子战接收机潜在的检测优势 1617.3.1 频域检测 1617.3.2 时域检测 1627.4 单个采样的虚警时间和虚警概率 1637.5 单个采样的阈值设定 1637.6 单个采样检测的检测概率 1647.7 基于多个采样的检测 1657.8 多个采样的检测方案(L|N法) 1657.9 概率密度函数和特征函数 1667.10 使用平方律检波器时采样之和的概率密度函数 1677.11 基于求和结果的多采样检测 1687.12 单个采样检测示例 1697.13 多采样(L|N法)检测示例 1717.14 阈值电平的选择 1737.15 阈值选择优化 1757.16 N个采样检测示例(求和法) 1767.17 频域检测介绍 1767.18 频域检测方法 1787.19 频域中的虚警概率 1787.20 频域检测的输入信号的情况 1797.21 频域检测概率 1807.22 频域检测示例 1827.23 频域检测小结 183参考文献 183第8章 相位测量法与过零检测法 1908.1 引言 1908.2 数字相位测量 1918.3 角分辨率和量化电平 1928.4 相位测量法和FFT法的结果比较 1938.5 相位测量法的应用 1938.6 两个同时到达信号的情况分析 1948.7 两个信号的频率测量 1968.8 使用过零法测量单频 1988.9 单信号过零检测中的病态情况与解决方法 2008.10 简化的单信号过零点计算 2008.11 单频过零法的实验结果 2028.12 在相干多普勒雷达频率测量中的应用 2038.13 用于一般频率测量的过零法 2048.14 过零检测谱分析的基本定义 2058.15 产生实过零点 2068.16 计算过零检测谱分析的系数 2078.17 过零检测谱分析器的可用配置 209参考文献 210第9章 单比特接收机 2129.1 引言 2129.2 单比特接收机的原创理念 2129.3 单比特接收机思想 2139.4 设计标准 2149.5 接收机的组成 2159.6 射频链、模数转换器和分路器 2169.7 基本的FFT芯片设计 2189.8 频率编码器设计 2199.9 阈值的选择 2209.10 单比特接收机的初步能 2229.11 可行的改进方法 2239.12 芯片设计 224参考文献 225第10章 频率信道化及后续处理 22610.1 引言 22610.2 滤波器组 22610.3 FFT运算中的输入数据重叠 22810.4 FFT运算的输出数据速率 23010.5 抽取和内插 23110.6 抽取和内插对DFT的影响 23310.7 滤波器组的设计方法 23510.8 频域抽取 23510.9 利用加权函数展宽输出滤波器的频率响应特 23810.10 利用多相滤波器实现信道化 24010.11 信道化之后的处理 24310.12 信道化方法的基本考虑 24310.13 滤波器频率响应特的选择 24410.14 后接相位比较器的模拟滤波器 24710.15 后接相位比较器的单比特接收机 24910.16 后接相位比较器的数字滤波器 25010.17 后接相位比较器的模拟滤波器 25110.18 数字滤波器后接单比特接收机时的考虑事项 25510.19 倍增输出采样速率 25510.20 后接单比特接收机的数字滤波器 25710.21 后接单比特接收机和相位比较器的数字滤波器组 25810.22 后接另一个FFT的数字滤波器组 258参考文献 259第11章 高分辨率谱估计 26011.1 引言 26011.2 自回归法 26011.3 Yule-Walker方程 26211.4 Levinson-Durbin迭代算法 26411.5 输入数据处理 26611.5.1 协方差法 26711.5.2 自相关法 26711.6 后向预测和修正协方差法 26811.7 Burg法 27011.8 阶数的选择 27211.9 Prony法 27311.10 使用小二乘方法的Prony法 27611.11 特征向量和特征值 27711.12 MUSIC法 27911.13 ESPRIT法 28111.14 小范数法 28311.15 使用离散傅里叶变换的小范数法 28511.16 自适应谱估计 286参考文献 290第12章 BPSK信号的检测 30012.1 引言 30012.2 巴克码的基本质 30012.3 射频与码元长度同步的BPSK信号生成 30112.4 11位和13位巴克码在频域中的比较 30312.5 阈值和检测概率 30512.6 利用长帧FFT检测BPSK信号 30612.7 利用特征值区分BPSK信号和连续波信号 30912.8 利用帧输出辨别连续波和BPSK信号：FFT法和特征值法 31112.9 用于相变检测的信号生成 31412.10 检测相变的方法 31612.11 输入一帧数据的FFT法 31612.12 特征值法检测相变及其与FFT法的比较 31812.13 使用两帧数据确定相变的特征值法 32012.14 定位相变的比相法 32212.15 联合使用一帧特征值法和比相法 32512.16 在相邻帧内存在两次相变的输入数据 32512.17 小结 327参考文献 327第13章 调频信号的检测 33013.1 引言 33013.2 调频信号检测的潜在问题 33113.3 比幅法和比相法 33213.3.1 比幅法 33213.3.2 比相法 33213.4 三种测频方法 33413.5 幅度辅助比相法 33813.6 使用幅相比较法检测线调频信号 34113.7 确定被测信号的调频速率 34313.8 检测弱的长信号的四种方法 34413.9 幅度求和法与大幅度求和法的阈值设定 34513.10 L|N检测法的阈值 34713.11 特征值法的阈值及对阈值结 35013.12 对所有检测方法的灵敏度研究 35113.13 关于灵敏度的小结 35313.14 穷举法 35513.15 使用特征值法检测线调频信号 35613.16 小结 358参考文献 358第14章 模拟-信息转换 36014.1 引言 36014.2 数据采集 36014.3 频率计算 36214.4 虚警概率和检测概率 36314.5 测量频率的度 36514.6 幅度测量 36714.7 双信号频率测量的研究 36914.8 检测双信号的两帧法 37114.9 无噪声时双信号幅度不同的情况 37314.10 两帧法的阈值生成问题 37514.11 两帧法中二次检测的灵敏度与误检 37614.12 根据个信号获取个阈值 37814.13 检测个信号的灵敏度与瞬时动态范围 38014.14 小结 381参考文献 382第15章 到达角的测量 38315.1 引言 38315.2 排队接收机 38415.3 来自线阵天线的数字化数据 38515.4 圆形天线阵列的输出 38615.5 二元相控阵天线 38815.6 使用过零法测量到达角 39015.7 多天线到达角测量系统的相位检测 39115.8 空域的傅里叶变换 39115.9 二维傅里叶变换 39415.10 频率分选后的到达角测量 39615.11 小天线间隔 39715.12 孙子定理 39815.13 孙子定理在到达角测量中的应用 39915.14 关于孙子定理的几点思考 40115.15 数字到达角测量系统的硬件考虑 401参考文献 403第16章 时间反转技术研究 40416.1 目的 40416.2 在到达角测量中的应用 40416.3 冲激响应的测量 40516.4 线调频信号产生的冲激响应的质量 40716.5 输入数据长度的影响 40716.6 输入调频信号对冲激响应的影响 40816.7 从输出信号恢复输入信号 41016.8 恢复信号的结果 41016.9 分数时延 41316.10 相位调整 41416.11 引入相位角的另一种方法 41416.12 将延迟从输入信号转换本振信号 41616.13 从一组输入测量值产生输入数据 41716.14 小结 417参考文献 418第17章 多帧长FFT电子战接收机 41917.1 引言 41917.2 电子战接收机示意图 41917.3 编码器说明 42017.4 脉冲描述字合并器 42117.4.1 脉冲描述字关联 42217.4.2 脉冲描述字合并 42217.5 仿真结果与讨论 42517.6 小结 429参考文献 429第18章 接收机测试 43018.1 引言 43018.2 接收机测试的类型 43018.3 实验室接收机测试的预备知识 43218.4 接收机的软件仿真测试 43318.5 实验室测试配置 43418.6 暗室测试配置 43618.7 初步测试 43618.8 单信号频率测试 43718.8.1 频率度测试 43718.8.2 频率精度测试 43718.9 虚警测试 43818.10 灵敏度与单信号动态范围 43918.11 脉幅和脉宽的测量 44018.12 到达角度测试 44118.13 到达时间测试 44118.14 保护时间、吞吐率和等待时间测试 44218.15 双信号频率分辨率测试 44218.16 双信号无寄生动态范围测试 44318.17 瞬时动态范围测试 44418.18 暗室测试 44418.19 到达角分辨率测试 44518.20 仿真测试 44518.21 外场测试 446参考文献 447